JPH11215072A - 雑音除去装置及び雑音除去プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間領域および周波数領域の拘束条件が両方
とも成立していない場合でも、雑音除去を行って情報の
再生を可能とする。 【解決手段】 雑音位置推定部２０において、周波数領
域の雑音係数を時間領域の雑音係数に変換したのち既知
の値に置き換えるステップ１の処理と、この置き換え後
の時間領域の雑音係数を周波数領域の雑音係数に戻した
のち既知の値に置き換えるステップ２の処理とを繰り返
すことで、時間領域における雑音の付加位置を推定し、
かつ雑音レベル推定部３０において、時間領域の信号を
周波数領域の信号に変換したのち規定値に置き換えるス
テップ３の処理と、この置き換え後の周波数領域の信号
を時間領域の信号に置き換えたのち上記雑音位置推定部
２０の推定結果をもとに既知の値に置き換えるステップ
４の処理とを繰り返すことで、時間領域および周波数領
域の信号レベルを推定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報伝送システム
において、情報の再生品質を向上するための雑音除去装
置及び雑音除去プログラムを記憶した記憶媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】音声や画像等の情報信号を伝送するシス
テムでは、伝送路上で情報信号に雑音が加わって情報信
号の受信品質が劣化することがある。これは、特に無線
伝送路を使用したシステムにおいて多く発生する。

【０００３】そこで、従来より種々の雑音除去システム
が提案されている。以下、その一つを、音声のような１
次元情報を伝送する場合を例にとって説明する。いまＮ
個の標本値からなる時間領域の情報信号ブロックをｕ＝
（ｕ₀ ｕ₁ …ｕ_N-1）、また時間領域の情報信号ブロッ
クに離散フーリエ変数（Discrete Fourier Transform：
ＤＦＴ）を施して生成した周波数領域の情報信号ブロッ
クをＵ＝（Ｕ₀ Ｕ₁ …Ｕ_N-1）と定義する。

【０００４】ここで、情報信号に以下の拘束条件を仮定
する。すなわち、時間領域において情報は、図７（ｂ）
に示すごとく ｕ_m ＝０、ｍ＝０，１，…，Ｐ−１、ｍ＝Ｎ−Ｐ，Ｎ−
Ｐ＋１，…，Ｎ−１ のように制限され、また周波数領域において情報は、図
７（ａ）に示すごとく Ｕ_k ＝０，ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐ のように帯域制限されるものとする。但し、Ｐは０＜２
Ｐ＜Ｎの整数である。

【０００５】ＤＦＴの入出力の関係は、

【数１】

【０００６】で与えられ、また逆離散フーリエ変数（In
verse Discrete Fourier Transform：ＩＤＦＴ）の入出
力の関係は、

【数２】

【０００７】で与えられる。

【０００８】受信装置が情報信号を受信したとき、情報
信号は雑音などの影響により、時間領域に関しては例え
ば図７（ｄ）のように、また周波数領域に関しては例え
ば図７（ｃ）のようにそれぞれ劣化することが多い。

【０００９】ここで、時間領域の雑音ブロックｅ＝（ｅ
₀ ｅ₁ …ｅ_N-1 ）を定義し、時間ロ領域において情報信
号ブロックに雑音ブロックが付加された受信信号ブロッ
クｖ＝（ｖ₀ ｖ₁ …ｖ_N-1 ）を ｖ_m ＝ｕ_m ＋ｅ_m ，ｍ＝０，１，…，Ｎ−１ のように定義する。また、ｖにＤＦＴ処理を施して生成
した周波数領域のブロックを、Ｖ＝（Ｖ₀ Ｖ₁ …Ｖ
_N-1 ）と定義する。ここで、雑音ブロックｅにＤＦＴ処
理を施して生成した周波数領域の雑音ブロックをＥ＝
（Ｅ₀ Ｅ₁ …Ｅ_N-1 ）と定義したとき、 Ｖ_k ＝Ｕ_k ＋Ｅ_k ，ｋ＝０，１，…，Ｎ−１ の関係が成立している。

【００１０】ところで、劣化した受信信号ブロックｖか
ら、劣化する前の情報ブロックｕを再生する手法に反復
法がある。この方法は、周波数領域の信号を周波数領域
の拘束条件で修正したのち時間領域の受信信号に変換す
る処理（ステップ１）と、この変換された時間領域の受
信信号を時間領域の拘束条件で修正したのち周波数領域
の信号に変換する処理（ステップ２）とを繰り返すもの
である。その詳細は“科学計測のための画像データ処
理、第８章、１９９４年、ＣＱ出版に記されている。

【００１１】図６は、反復法を実現する構成の一例を示
したものである。

【００１２】（ステップ１）周波数領域の条件は、図７
（ａ）に示したように伝送帯域の両端の所定ビットが０
となるように設定されている。すなわち、ｋ＝Ｐ，Ｐ＋
１，…，Ｎ−１−Ｐに対してＵ_k ＝０と設定されてい
る。そこで、置換部１において、周波数領域条件記憶部
２に記憶された条件を基に、上記ｋに対して

【数３】

【００１３】のような置き換えを行う。つまり、図８
（１）に示す置き換えを行う。そして、この置き換えら
れたＶ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１にＩＤＦＴ３でＩＤ
ＦＴ処理を施し、図８（２）に示すｖ_m 、ｍ＝０，１，
…，Ｎ−１を生成する。

【００１４】（ステップ２）時間領域の条件は、図７
（ｂ）に示したようにスロットの両端の所定ビットが０
となるように予め設定されている。すなわち、ｍ＝０，
１，…，Ｐ−１、ｍ＝Ｎ−Ｐ，Ｎ−Ｐ＋１，…，Ｎ−１
に対し、ｕ_m ＝０となっている。そこで、置換部４にお
いて、時間領域条件記憶部５に記憶された条件を基に、
上記ｍに対して

【数４】

【００１５】のような置き換えを行う。つまり、図８
（３）に示す置き換えを行う。そして、この置き換えら
れたｖ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１に対し、ＤＦＴ６で
ＤＦＴ処理を施して図８（４）に示すＶ_k 、ｋ＝０，
１，…，Ｎ−１を生成する。

【００１６】以上のステップ１とステップ２を反復する
と、受信信号は劣化する前の信号に近づくことが証明さ
れている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の反復法
を用いて効果的な雑音除去を行うには、時間領域および
周波数領域の両方において予め拘束条件が成立している
ことが前提となる。現実的には、周波数領域の拘束条件
が成立していても、時間領域の拘束条件が不明である場
合が多い。このため、従来の反復法は付加雑音により劣
化した情報信号から元の信号を再生する場合には適用で
きない。

【００１８】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、時間領域および周波数
領域の拘束条件が両方とも成立していない場合でも、雑
音除去を行って情報の再生を可能とする雑音除去装置お
よび雑音除去プログラムを記憶した記憶媒体を提供する
ことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、任意の数の成分からなるとともに周波数
領域成分の一部が既知の値を有する情報信号に雑音が付
加された信号を受信して、この受信信号に含まれる雑音
を除去する雑音除去装置において、雑音位置推定手段
と、雑音レベル推定手段とを備えている。そして、雑音
位置推定手段により、上記受信信号に付加された雑音の
時間領域における位置を、上記情報信号における周波数
領域成分の既知の値を基に逐次的に推定し、かつ雑音レ
ベル推定手段により、上記受信信号に付加された雑音の
時間領域における大きさを、上記情報信号における周波
数領域成分の既知の値と上記雑音位置推定手段の推定結
果とに基づいて逐次的に推定するようにしたものであ
る。

【００２０】特に、上記雑音位置推定手段は、受信信号
に付加される雑音の時間領域における位置変数を判定す
るための第１の判定条件を記憶する第１の条件記憶手段
と、上記受信信号に付加される雑音の周波数領域におけ
る位置変数を判定するための第２の判定条件を記憶する
第２の条件記憶手段と、上記情報信号における周波数領
域の既知の値をもとに、上記受信信号に付加された雑音
の周波数領域における位置変数を求める位置変数算出手
段と、この位置変数算出手段により求められた雑音の周
波数領域における位置変数を時間領域に変換し、この変
換された時間領域の位置変数を上記第１の条件記憶手段
に記憶された第１の判定条件をもとに修正する第１の修
正手段と、この第１の修正手段により修正された時間領
域の位置変数を周波数領域に変換し、この変換された周
波数領域の位置変数を上記第２の条件記憶手段に記憶さ
れた第２の判定条件をもとに修正する第２の修正手段と
を備え、上記第１の修正手段による処理と上記第２の修
正手段による処理とを少なくとも１回繰り返すことによ
り付加雑音の位置を推定することを特徴とする。

【００２１】また上記雑音レベル推定手段は、受信した
情報信号の時間領域の信号成分を保持する信号保持手段
と、受信した情報信号の時間領域の信号を周波数領域の
信号に変換し、この周波数領域の信号の成分うち上記既
知の信号成分に対応する信号成分を当該既知の信号に置
き換える第１の置換手段と、この第１の置換手段により
得られた周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、
この時間領域の信号の成分のうち、上記雑音位置推定手
段により推定された付加雑音の位置に対応しない信号成
分を上記保持手段に保持されている時間領域の信号成分
に置き換える第２の置換手段とを備え、上記第１の置換
手段による処理と上記第２の置換手段による処理とを少
なくとも１回繰り返すことにより付加雑音の大きさを推
定することを特徴とする。

【００２２】従ってこの発明によれば、時間領域及び周
波数領域の拘束条件が両方とも成立していない場合、特
に周波数領域の拘束条件は成立しているものの時間領域
の拘束条件が成立していない場合においても、時間領域
の拘束条件を推定できるようになり、これにより受信信
号に付加された雑音の位置及び大きさを特定して当該雑
音を除去することが可能となる。このため、高品質の受
信信号を再生することができる。

【００２３】一方他の発明は、任意の数の成分からなる
とともに時間領域成分の一部が既知の値を有する情報信
号に雑音が付加された信号を受信して、この受信信号に
含まれる雑音を除去する雑音除去装置において、雑音位
置推定手段と、雑音レベル推定手段とを備えている。そ
して、雑音位置推定手段により、上記受信信号に付加さ
れた雑音の周波数領域における位置を、上記情報信号に
おける時間領域成分の既知の値を基に逐次的に推定し、
かつ雑音レベル推定手段により、上記受信信号に付加さ
れた雑音の周波数領域における大きさを、上記情報信号
における時間領域成分の既知の値と上記雑音位置推定手
段の推定結果とに基づいて逐次的に推定するようにした
ものである。

【００２４】特に、上記雑音位置推定手段は、受信信号
に付加される雑音の周波数領域における位置変数を判定
するための第１の判定条件を記憶する第１の条件記憶手
段と、上記受信信号に付加される雑音の時間領域におけ
る位置変数を判定するための第２の判定条件を記憶する
第２の条件記憶手段と、上記情報信号における時間領域
の既知の値をもとに、上記受信信号に付加された雑音の
時間領域における位置変数を求める位置変数算出手段
と、この位置変数算出手段により求められた雑音の時間
領域における位置変数を周波数領域に変換し、この変換
された周波数領域の位置変数を上記第１の条件記憶手段
に記憶された第１の判定条件をもとに修正する第１の修
正手段と、この第１の修正手段により修正された周波数
領域の位置変数を時間領域に変換し、この変換された時
間領域の位置変数を上記第２の条件記憶手段に記憶され
た第２の判定条件をもとに修正する第２の修正手段とを
備え、上記第１の修正手段による処理と上記第２の修正
手段による処理とを少なくとも１回繰り返すことにより
付加雑音の位置を推定することを特徴とする。

【００２５】また上記雑音レベル推定手段は、受信した
情報信号の周波数領域の信号成分を保持する信号保持手
段と、受信した情報信号の周波数領域の信号を時間領域
の信号に変換し、この時間領域の信号の成分うち上記既
知の信号成分に対応する信号成分を当該既知の信号に置
き換える第１の置換手段と、この第１の置換手段により
得られた時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、
この周波数領域の信号の成分のうち、上記雑音位置推定
手段により推定された付加雑音の位置に対応しない信号
成分を上記保持手段に保持されている周波数領域の信号
成分に置き換える第２の置換手段とを備え、上記第１の
置換手段による処理と上記第２の置換手段による処理と
を少なくとも１回繰り返すことにより付加雑音の大きさ
を推定することを特徴とする。

【００２６】従ってこの発明によれば、時間領域及び周
波数領域の拘束条件が両方とも成立していない場合、特
に時間領域の拘束条件は成立しているものの周波数領域
の拘束条件が成立していない場合においても、周波数領
域の拘束条件を推定できるようになり、これにより受信
信号に付加された雑音の位置及び大きさを特定して当該
雑音を除去することが可能となる。このため、高品質の
受信信号を再生することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）この発明の第
１の実施形態では、音声や画像等の種々の情報のうち、
音声のような１次元情報を伝送し、その雑音の位置及び
大きさを推定して除去する場合について説明する。

【００２８】いまＮ個の標本値から成る時間領域の情報
信号ブロックをｕ＝（ｕ₀ ｕ₁ …ｕ_N-1）と定義する。
一般に情報は帯域制限されていることが多く、ある周波
数以上の成分は０と仮定できる。すなわち、時間領域の
情報信号ブロックに離散フーリエ変換（Discrete Fouri
er Transform：ＤＦＴ）を施して生成した周波数領域の
情報信号ブロックをＵ＝（Ｕ₀ Ｕ₁ …Ｕ_N-1 ）と定義し
たとき、Ｕ_k ＝０、ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐと
仮定する。但し、Ｐは２Ｐ＜Ｎの整数である。

【００２９】また、ＤＦＴの入出力の関係は、

【数５】

【００３０】で与えられ、また逆離散フーリエ変換（In
verse Discrete Fourier Transform：ＩＤＦＴ）の入出
力の関係は、

【数６】

【００３１】で与えられる。

【００３２】ここで、時間領域の雑音ブロックｅ＝（ｅ
₀ ｅ₁ …ｅ_N-1 ）を定義するとともに、時間領域におい
て情報信号ブロックに雑音ブロックが付加された受信信
号ブロックｖ＝（ｖ₀ ｖ₁ …ｖ_N-1 ）を定義する。両者
の間には ｖ_m ＝ｕ_m ＋ｅ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１ の関係が成立している。

【００３３】次に、付加雑音はインパルス性が支配的と
仮定し、インパルス雑音の個数を最大ν≦Ｐとして、イ
ンパルス雑音の位置をｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν とする。
但し、ｉ₁ ＜ｉ₂ ＜…＜ｉ_ν である。このとき、 ｅ_m ０、ｍ≠ ｉ₁ ，ｉ₂ ，… ，ｉ_ν と表することができる。

【００３４】受信信号ブロックｖにＤＦＴ処理を施して
生成した周波数領域のブロックを、Ｖ＝（Ｖ₀ Ｖ₁ …Ｖ
_N-1 ）と定義する。ここで、雑音ブロックｅにＤＦＴ処
理を施して生成した周波数領域のブロックを、Ｅ＝（Ｅ
₀ Ｅ₁ …Ｅ_N-1 ）と定義したとき、 Ｖ_k ＝Ｕ_k ＋Ｅ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１ の関係が成立している。

【００３５】ここで、帯域制限の条件より、 Ｅ_k ＝Ｖ_k ，ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐ が成立して、周波数領域のＥ_k の内の２Ｐ個の成分を知
ることができる。残りの周波数領域のＮ−２Ｐ個の成分
を推定する必要がある。このためには、付加雑音の時間
領域の位置と大きさを推定する必要があり、その手法を
以下に説明する。

【００３６】いま雑音の位置多項式Λ（ｘ）を、

【数７】

【００３７】のように定義する。但し、Λ₀ ＝１であ
る。

【００３８】（Λ₀ Λ₁ …Λ_ν ０…０）をＩＤＦＴ処
理して生成される値は、

【数８】

【００３９】である。このとき、以下の関係が成立す
る。

【数９】

【００４０】前述したように、 Ｅ_k ＝Ｖ_k 、ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐ は推定されているため、これからΛ_k 、ｋ＝１，２，
…，νを計算することができ、付加雑音の位置を特定で
きる。

【００４１】次に、Λ_k 、ｋ＝１，２，…，νとＥ_k 、
ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐから、Ｅ_k 、ｋ＝０，
１，…，Ｐ−１、ｋ＝Ｎ−Ｐ，Ｎ＋１−Ｐ，…，Ｎ−１
が求まる。

【００４２】以上の導出の過程を、Ｎ＝８，Ｐ＝２，ν
＝２の場合について、ＤＦＴの巡回構造、すなわちＥ₀
＝Ｅ₈ ，Ｅ_-1＝Ｅ₇ ，Ｅ_-2＝Ｅ₆ ，…を考慮して記す
と、以下のようになる。

【００４３】Λ_k 、ｋ＝１，２と、Ｅ_k 、ｋ＝０，１，
…，７の関係は、

【数１０】

【００４４】で与えられる。ここで、前述したように、 Ｅ_k ＝Ｖ_k 、ｋ＝２，３，４，５ は推定されているため、

【数１１】

【００４５】をもとに、以下の逆行列演算によりΛ₁ ，
Λ₂ が求まる。

【数１２】

【００４６】Λ₁ ，Λ₂ が求まると、

【数１３】

【００４７】より、Ｅ₆ ，Ｅ₇ ，Ｅ₀ ，Ｅ₁ が順次計算
される。

【００４８】ところで、以上の計算は、付加雑音がイン
パルス雑音のみの場合で、かつその数がν≦Ｐという前
提の基で成立する。実際は、ランダム雑音が存在するこ
とが多いため、演算誤差を生じる。

【００４９】以下に、ランダム雑音の影響の軽減手段を
説明する。前述したように、雑音の位置（Λ₀ Λ₁ …Λ
_N-1 ）但し、

【数１４】

【００５０】にＩＤＦＴ処理を施すと、

【数１５】

【００５１】を得る。このとき、インパルス雑音の存在
する位置ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_νにおいて、以下の関
係が成立している。 λ_m ＝０，ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν 従って、λ_m ，ｍ＝０，１，…，Ｎ−１のうち、λ_m ＝
０のときのｍから、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν がわか
り、インパルス雑音の位置が推定される。上記は、ラン
ダム雑音が存在しない環境では成立する。

【００５２】一方、ランダム雑音が存在する現実の環境
では、 λ_m ≠０、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν であり、インパルス雑音の位置は厳密には推定されな
い。そこで、以下のような繰り返し処理を導入し、逐次
的にインパルス位置の推定の精度を上げていく。

【００５３】図１は、この発明に係わる雑音除去装置の
第１の実施の形態を示す回路ブロック図である。すなわ
ち、この雑音除去装置は、時間領域の受信信号をＤＦＴ
処理して周波数領域の受信信号に変換するＤＦＴ１０
と、雑音位置推定部２０と、雑音レベル推定部３０とか
ら構成される。

【００５４】上記ＤＦＴ１０から出力された周波数領域
の受信信号は、まず雑音位置推定部２０の周波数領域の
雑音係数算出部２１に入力される。この雑音係数算出部
２１では、以下の逆行列演算によりΛ₁ ，Λ₂ ，…，Λ
_ν の初期値が求められる。

【００５５】

【数１６】

【００５６】そして、信号の周波数領域条件記憶部２２
に記憶された前提条件

【数１７】

【００５７】を考慮して、（Λ₀ Λ₁ …Λ_N-1 ）が形成
される。

【００５８】つぎに、以下に示すステップ１及びステッ
プ２を繰り返すことで、時間領域の雑音係数を推定す
る。 （ステップ１）まずＩＤＦＴ２３において、上記周波数
領域の雑音係数Λ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１にＩＤＦ
Ｔ処理を施し、

【数１８】

【００５９】を得る。

【００６０】そして、インパルス雑音のレベルに比べて
ランダム雑音のレベルが小さいと仮定し、λ_m が小さい
値をとるｍから近似的にｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν を
推定する。すなわち、適当なレベルＶ_ref を定め、 −Ｖ_ref ＜λ_m ＜Ｖ_ref となるｍをインパルス雑音の位置として近似として、ｍ
＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν を推定する。

【００６１】λ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１のうち、λ
_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν の真の値は、 λ_m ≒０、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν と仮定し、λ_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν を置換部
２４で上記のように置き換え、新たなλ_m 、ｍ＝０，
１，…，Ｎ−１を得る。

【００６２】（ステップ２）上記λ_m 、ｍ＝０，１，
…，Ｎ−１に対してＤＦＴ２６でＤＦＴ処理を施し、

【数１９】

【００６３】を得る。このうち、

【数２０】

【００６４】は、上記のように真の値がわかっている。
この真の値は雑音係数の周波数領域条件記憶部２８に記
憶してある。このため、上記Λ_k を置換部２７で上記真
の値に置き換え、新たなΛ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１
を得る。

【００６５】以上のステップ１とステップ２を所定の回
数繰り返すことにより、λ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１
及びΛ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１の精度は次第に上が
っていき、インパルス雑音の位置ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，
ｉν の精度も同時に上がっていく。

【００６６】なお、上記ステップ１とステップ２の繰り
返し回数は、所定の精度を得るに必要な回数に予め設定
しておいてもよいが、ステップ１とステップ２を１回繰
り返すごとにその処理後の値を処理前の値と比較し、そ
の差が所定値未満になったことを検出した時点で繰り返
しを終了して、雑音位置の推定処理を終了するようにし
てもよい。

【００６７】以上のように雑音の位置が推定されると、
次にステップ３及びステップ４の繰り返し処理を実行す
ることで、インパルス雑音の大きさｅ_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ
₂ ，…，ｉν の推定が行われる。すなわち、まず時間
領域の受信信号ｖ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１の初期値
を ｖ_init-m＝ｖ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１ とする。

【００６８】（ステップ３）ｖ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ
−１に対して初回はＤＦＴ１０で、また２回目以降はＤ
ＦＴ３６でＤＦＴ処理を施し、

【数２１】

【００６９】を得る。このうち、 Ｖ_k ≒０、ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐ は上記のように真の値がわかっており、この情報は信号
の周波数領域条件記憶部３２に記憶されている。そこ
で、置換部３１において、上記ＤＦＴ後の周波数領域の
信号を上記周波数領域条件記憶部３２の真の値に置き換
え、新たなＶ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１を得る。

【００７０】（ステップ４）続いて上記置換後のＶ_k 、
ｋ＝０，１，…，Ｎ−１に対し、ＩＤＦＴ３３でＩＤＦ
Ｔ処理を施し、

【数２２】

【００７１】を得る。

【００７２】さらに、ｖ_m の真の値は初期値に等しいと
仮定して、インパルス雑音の付加されていない位置を、
置換部３４で以下のように置き換える。 ｖ_m ≒ｖ_init-m、ｍ≠ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν そして新たなｖ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１を得る。

【００７３】以上述べたステップ３とステップ４を繰り
返すことにより、時間領域の信号レベルｖ_m 、ｍ＝０，
１，…，Ｎ−１と、周波数領域の信号レベルＶ_k 、ｋ＝
０，１，…，Ｎ−１の精度は上がっていく。

【００７４】なお、上記ステップ３とステップ４の繰り
返し回数は、所定の精度を得るに必要な回数に予め設定
しておいてもよいが、ステップ３とステップ４を１回繰
り返すごとにその処理後の値を処理前の値と比較し、そ
の差が所定値未満になったことを検出した時点で繰り返
しを終了して、雑音レベルの推定処理を終了するように
してもよい。

【００７５】上記雑音レベル推定部３０においては、雑
音が除去された時間領域の受信信号（ＩＤＦＴ３３の出
力信号）と、雑音除去された周波数領域の受信信号（Ｄ
ＦＴ３６の出力信号）との両方が得られる。これらの受
信信号のうちのいずれかを選択するかは、システムの用
途に従う。例えば、音声や画像などの時間領域の情報信
号を伝送するシステムではＩＤＦＴ３６から出力された
時間領域の受信信号を選択し、一方ＯＦＤＭ（Orthogon
al Frequency Division Multiplex）方式を使用した放
送システムではＤＦＴ３６から出力される周波数領域の
受信信号を選択する。

【００７６】以上述べたように第１の実施形態では、雑
音位置推定部２０において、周波数領域の雑音係数をＩ
ＤＦＴ２３で時間領域の雑音係数に変換したのち置換部
２４で既知の値に置き換えるステップ１の処理と、この
置き換え後の時間領域の雑音係数をＤＦＴ２６で周波数
領域の雑音係数に戻したのち置換部２７で既知の値に置
き換えるステップ２の処理とを所定回数繰り返すこと
で、時間領域におけるインパルス雑音の付加位置を推定
している。そして、雑音レベル推定部３０において、時
間領域の信号をＤＦＴ３６で周波数領域の信号に変換し
たのち置換部３１で規定値に置き換えるステップ３の処
理と、この置き換え後の周波数領域の信号をＩＤＦＴ３
３で時間領域の信号に置き換えたのち、置換部３４で上
記雑音位置推定部２０の推定結果をもとに既知の値に置
き換えるステップ４の処理とを所定回数繰り返すこと
で、時間領域および周波数領域の信号レベルを推定する
ようにしている。

【００７７】したがって、周波数領域の拘束条件は成立
しているものの、時間領域の拘束条件の一部が不明であ
るような場合においても、時間領域の拘束条件を推定す
ることができ、これにより時間領域の受信信号に付加さ
れた雑音を適切に除去して、高品質の情報信号を再生す
ることができる。

【００７８】（第２の実施形態）この発明の第２の実施
形態は、時間領域の受信信号ブロックに対し所定の前処
理を施すことで受信信号ブロックの信号数を減らし、こ
れによりステップ１とステップ２の反復処理、及びステ
ップ３とステップ４の反復処理におけるＤＦＴ及びＩＤ
ＦＴの点数を削減するようにしたものである。

【００７９】Ｎ個の要素から成る時間領域の受信信号ブ
ロック（ｖ₀ ｖ₁ …ｖ_N-1）をＮ点のＤＦＴに入力し
て、周波数領域の信号ブロック（Ｖ₀ Ｖ₁ …Ｖ_N-1）を
得るものとする。このとき、Ｖ_k は次のように表され
る。

【数２３】

【００８０】一方、Ｎ＝ＫＭの条件で、

【数２４】

【００８１】と置いて、Ｍ個の要素から成る時間領域の
信号ブロック（ｗ₀ ｗ₁ …ｗ_M-1 ）をＭ点のＤＦＴに入
力して、周波数領域の信号ブロック（Ｗ₀ Ｗ₁ …Ｗ
_M-1 ）を得ようとした場合、ＤＦＴの出力信号は、

【数２５】

【００８２】となる。

【００８３】このＷ_k は、以下のように変形される。

【数２６】

【００８４】以上より、 Ｗ_k ＝Ｖ_kK、ｋ＝０，１，…，Ｍ−１ の関係が得られる。これは、Ｎ個の要素から成る信号ブ
ロック（Ｖ₀ Ｖ₁ …Ｖ_{N- 1} ）のうちのＭ個の要素（Ｖ₀
Ｖ_K …Ｖ_(M-1)K）が、（ｗ₀ ｗ₁ …ｗ_M-1 ）をＭ点のＤ
ＦＴに入力した出力（Ｗ₀ Ｗ₁ …Ｗ_M-1 ）から得られる
ことを意味している。

【００８５】従って、Ｎ個の要素からなる信号ブロック
に対し上記したようにＭ個の信号ブロックとするための
前処理を行ったのち、その出力信号ブロックを雑音位置
及び雑音レベルの推定処理に供すると、ＤＦＴ及びＩＤ
ＦＴにおける演算量を削減することが可能となる。

【００８６】図２は、この発明に係わる雑音除去装置の
第２の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同
図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳
しい説明は省略する。

【００８７】いま劣化前の時間領域の信号ブロックをｕ
＝（ｕ₀ ｕ₁ …ｕ_N-1 ）として、雑音が付加された受信
信号ブロックｖ＝（ｖ₀ ｖ₁ …ｖ_N-1 ）を受信するもの
とする。この受信信号ブロックｖ＝（ｖ₀ ｖ₁ …ｖ
_N-1 ）は、ＤＦＴ１０′への入力に先立ち前処理部４０
に入力される。

【００８８】劣化前のｕの、Ｎ点のＤＦＴで定義される
周波数領域の信号ブロックＵ＝（Ｕ₀ Ｕ₁ …Ｕ_N-1 ）に
おいて、周波数領域の拘束条件 Ｕ_k ＝０、ｋ＝Ｐ，Ｐ＋１，…，Ｎ−１−Ｐ が定められていると仮定する。但し、Ｐは２Ｐ＜Ｎの整
数である。

【００８９】次に、 ｗ_m ＝ｖ_m ＋ｖ_m+M ＋…＋ｖ_m+(K-1)M、ｍ＝０，１，
…，Ｍ−１ を定義して、そのＭ点のＤＦＴ出力を

【数２７】

【００９０】と定義する。但し、Ｍ＝Ｎ／Ｋで、Ｍ，Ｋ
はともに整数である。

【００９１】時間領域においてｗ_m 、ｍ＝０，１，…，
Ｍ−１に付加されている時間領域の雑音をｅ_m 、ｍ＝
０，１，…，Ｍ−１と定義し、同時にそのＭ点のＤＦＴ
出力をＥ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｍ−１と定義する。時間
領域の雑音ｅ_m はインパルス性が支配的であると仮定
し、インパルス雑音の個数を最大ν≦Ｐ／Ｋとして、イ
ンパルス雑音の位置をｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν とする。
但し、ｉ₁ ＜ｉ₂ ＜…＜ｉν である。このとき、 ｅ_m ≒０、ｍ≠ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉν と表すことができる。

【００９２】Ｕ_k に関する周波数領域の拘束条件より、
Ｗ_k に関しては、 Ｅ_k ＝Ｗ_k 、ｋ＝Ｐ／Ｋ，Ｐ／Ｋ＋１，…，Ｍ−１−Ｐ
／Ｋ を得ることができる。但し、ＰはＫで割り切れるとす
る。雑音の位置多項式Λ（ｘ）を、

【数２８】

【００９３】のように定義する。但し、Λ₀ ＝１であ
る。（Λ₀ Λ₁ …Λν ）のＭ点のＩＤＦＴ出力は、

【数２９】

【００９４】である。このとき、以下の関係が成立す
る。

【数３０】

【００９５】Ｕ_k に関する周波数領域の拘束条件より、
Ｗ_k に関して、 Ｅ_k ＝Ｗ_k 、ｋ＝Ｐ／Ｋ，Ｐ／Ｋ＋１，…，Ｍ−１−Ｐ
／Ｋ を得ることができる。但し、ＰはＫで割り切れるものと
する。そして、これよりΛ_k 、ｋ＝１，２，…，νを計
算することができ、付加雑音の位置の１次近似を特定で
きる。

【００９６】次に、雑音位置推定部２０′において第１
の実施形態と同様にステップ１とステップ２の反復処理
を行う。この処理により、付加雑音の位置の精度が高め
られる。そして、この付加雑音の位置推定後、雑音レベ
ル推定部３０′においてステップ３とステップ４の反復
処理により、付加雑音の大きさが推定される。かくし
て、雑音を除去する処理が実行される。

【００９７】以上述べた反復処理は、信号ブロックがＭ
個の要素から構成されているので、Ｍ点のＤＦＴ２
６′，３６′および同じくＭ点のＩＤＦＴ２３′，３
３′用いることで行われる。したがって、反復処理にお
けるＤＦＴ処理及びＩＤＦＴ処理上の演算量を削減する
ことが可能となる。この効果は、Ｍの値を小さくする程
大きくできる。

【００９８】一方、特性に関しては、時間領域におい
て、 ｗ_m ＝ｖ_m ＋ｖ_m+M ＋…＋ｖ_m+(K-1)M、ｍ＝０，１，
…，Ｍ−１ の信号の雑音を除去しており、また周波数領域では、 Ｗ_k ＝Ｗ_kK、ｋ＝０，１，…，Ｍ−１ の信号の雑音を除去している。このため、Ｍの値を小さ
くする程、雑音の除去特性が劣化する。従って、要求さ
れる演算量と雑音除去特性とを考慮しながら、適切なＭ
の値を選択する。

【００９９】（第３の実施の形態）この発明の第３の実
施形態は、映像のような空間領域の２次元信号に対し雑
音除去を行う場合に、この発明を適用したものである。

【０１００】２次元信号は、ｘ軸上の信号とｙ軸上の信
号とで表わされる。この２次元信号に付加されている雑
音の位置を推定し、かつ雑音レベルを推定するには、先
に述べた第１の実施形態における時間領域及び周波数領
域の処理を、ｘ軸上の時間領域及び周波数領域として同
様に実行し、かつｙ軸上の時間領域及び周波数領域とし
て同様に実行することによりなされる。

【０１０１】図３は、この発明に係わる雑音除去装置の
第３の実施形態を示す回路ブロック図である。この雑音
除去装置は、空間領域の受信信号をＤＦＴ処理して周波
数領域の受信信号に変換するＤＦＴ５０と、空間領域の
雑音位置を推定するための雑音位置推定部６０と、空間
領域の雑音の大きさを推定するための雑音レベル推定部
７０とから構成される。

【０１０２】上記ＤＦＴ１０から出力された周波数領域
の受信信号は、まず雑音位置推定部６０における周波数
領域の雑音係数算出部６１に入力される。この雑音係数
算出部６１では、Ｘ，Ｙの各方向ごとにそれぞれ逆行列
演算が行われてΛ₁ ，Λ₂ ，…，Λ_ν の初期値が求め
られる。そして、信号の周波数領域条件記憶部６２に記
憶された前提条件を考慮して、（Λ₀ Λ₁ …Λ_N-1 ）が
形成される。

【０１０３】つぎに、以下に示すステップ１及びステッ
プ２を繰り返すことで、時間領域の雑音係数を推定す
る。 （ステップ１）まずＩＤＦＴ６３において、上記周波数
領域の雑音係数Λ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１に対しＩ
ＤＦＴ処理を施して、空間領域の雑音係数を得る。そし
て、インパルス雑音のレベルに比べてランダム雑音のレ
ベルが小さいと仮定し、λ_m が小さい値をとるｍから近
似的にｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν を推定する。すなわ
ち、適当なレベルＶ_ref を定め、 −Ｖ_ref ＜λ_m ＜Ｖ_ref となるｍをインパルス雑音の位置として近似として、ｍ
＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν を推定する。

【０１０４】λ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１のうち、λ
_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν の真の値は、 λ_m ０、ｍ＝ ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν と仮定し、λ_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，ｉ_ν を置換部
６４で上記のように置き換え、新たなλ_m 、ｍ＝０，
１，…，Ｎ−１を得る。

【０１０５】（ステップ２）上記λ_m 、ｍ＝０，１，
…，Ｎ−１に対してＤＦＴ６６でＤＦＴ処理を施し、周
波数領域の雑音係数Λ_k を得る。このうちの一部要素
は、上記のように真の値がわかっている。この真の値は
雑音係数の周波数領域条件記憶部６８に記憶してある。
このため、上記Λ_k を置換部６７で上記真の値に置き換
え、新たなΛ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１を得る。

【０１０６】以上のステップ１とステップ２を所定の回
数繰り返すことにより、λ_m 、ｍ＝０，１，…，Ｎ−１
及びΛ_k 、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１の精度は次第に上が
っていき、インパルス雑音の位置ｍ＝ｉ₁ ，ｉ₂ ，…，
ｉ_ν の精度も同時に上がっていく。

【０１０７】なお、上記ステップ１とステップ２の繰り
返し回数は、所定の精度を得るに必要な回数に予め設定
しておいてもよいが、ステップ１とステップ２を１回繰
り返すごとにその処理後の値を処理前の値と比較し、そ
の差が所定値未満になったことを検出した時点で繰り返
しを終了して、雑音位置の推定処理を終了するようにし
てもよい。

【０１０８】以上のように雑音の位置が推定されると、
次にステップ３及びステップ４の繰り返し処理を実行す
ることで、インパルス雑音の大きさｅ_m 、ｍ＝ｉ₁ ，ｉ
₂ ，…，ｉ_ν の推定が行われる。すなわち、まず空間
領域の受信信号の初期値を設定する。

【０１０９】（ステップ３）上記空間領域の受信信号に
対して初回はＤＦＴ５０で、また２回目以降はＤＦＴ７
６でＤＦＴ処理を施し、周波数領域の受信信号を得る。
このうちの一部要素は真の値がわかっており、この情報
は信号の周波数領域条件記憶部７２に記憶されている。
そこで、置換部７１において、上記ＤＦＴ処理後の周波
数領域の信号を上記周波数領域条件記憶部７２の真の値
に置き換え、新たな周波数領域の信号を得る。

【０１１０】（ステップ４）続いて上記置換後の周波数
領域の信号をに対し、ＩＤＦＴ７３でＩＤＦＴ処理を施
して、空間領域の信号を得る。

【０１１１】さらに、空間領域の信号の真の値は初期値
に等しいと仮定して、インパルス雑音の付加されていな
い位置を、置換部７４で真の値に置き換える。そして新
たな空間領域の信号を得る。

【０１１２】以上述べたステップ３とステップ４を繰り
返すことにより、空間領域の信号レベルと、周波数領域
の信号レベルの推定精度は上がっていく。

【０１１３】上記雑音レベル推定部３０′から時間領域
の受信信号（ＩＤＦＴ７３の出力信号）と、雑音除去さ
れた周波数領域の受信信号（ＤＦＴ７６の出力信号）の
うちのいずれを選択出力するかは、第１の実施形態で述
べたようにシステムの用途に従う。

【０１１４】なお、上記ステップ３とステップ４の繰り
返し回数は、所定の精度を得るに必要な回数に予め設定
しておいてもよいが、ステップ３とステップ４を１回繰
り返すごとにその処理後の値を処理前の値と比較し、そ
の差が所定値未満になったことを検出した時点で繰り返
しを終了して、雑音レベルの推定処理を終了するように
してもよい。

【０１１５】このように第３の実施形態によれば、映像
のような２次元信号を受信する装置にあって、周波数領
域の拘束条件は成立しているものの空間領域の拘束条件
が成立していない場合でも、空間領域の拘束条件を推定
することができ、これにより受信信号に付加された雑音
の位置及び大きさを特定して当該雑音を除去することが
できる。

【０１１６】（第４の実施形態）この発明の第４の実施
形態は、映像伝送システムのようにＤＣＴ（Discrete C
osine Transform）により圧縮された画像信号を伝送す
るシステムで使用される受信装置にあって、周波数領域
で付加された雑音の位置及び大きさを推定して当該雑音
を除去するようにしたものである。

【０１１７】すなわち、前記各実施形態では、周波数領
域の拘束条件としてある周波数以上の成分を０と仮定し
た。これに対し本実施形態では、時間領域の拘束時間と
して、例えば ｕ_m ＝０、ｍ＝０，１，…，Ｐ−１、ｍ＝Ｎ−Ｐ，Ｎ−
Ｐ＋１，…，Ｎ−１ と仮定している。そして、周波数領域で付加されたイン
パルス雑音の周波数領域の位置を反復処理で推定し、し
かるのちその推定結果を基にインパルス雑音の大きさを
反復処理で推定して除去するようにしている。但し、Ｐ
は２Ｐ＜Ｎの整数である。

【０１１８】図４は、この発明の第４の実施形態に係わ
る雑音除去装置の構成を示す回路ブロック図である。同
図から明らかなように、第４の実施形態の雑音除去装置
は、第１の実施形態（図１）における時間領域記憶部２
５，３５を周波数領域条件記憶部９５，１０５に、また
周波数領域条件記憶部２２，３２を時間領域条件記憶部
９２，１０２にそれぞれ変更し、さらにＤＦＴ１０，２
６，３６をＩＤＦＴ８０，９６，１０６に、またＩＤＦ
Ｔ２３，３３をＤＦＴ９３，１０３にそれぞれ変更した
ものである。

【０１１９】このような構成であれば、時間領域の拘束
条件が成立しているものの、周波数領域の拘束条件の一
部が不明であるような場合においても、周波数領域の拘
束条件を推定することができ、これにより周波数領域の
受信信号に付加された雑音を適切に除去して、高品質の
情報信号を再生することができる。

【０１２０】（その他の実施形態）この発明は上記各実
施形態に限定されるものではない。例えば送信側におい
て時間領域の情報信号の要素を並べ替えて送信するとよ
い。すなわち、図５に示すごとく、送信側の装置におい
て、時間領域の情報信号ｘ0 〜ｘ7 を並列−直列変換器
（Ｐ／Ｓ）で直列信号に変換したのち信号要素の並び替
えを行う。そして、この並び替え後の時間領域の情報信
号ｘ0 ，ｘ4 ，ｘ1，ｘ5 ，ｘ2 ，ｘ6 ，ｘ3 ，ｘ7 を
伝送路へ送信する。

【０１２１】これに対し受信装置においては、上記送信
装置から伝送された時間領域の情報信号を受信すると、
その信号要素の位置を元に配列に戻す。そして、図５に
示すように互いに等間隔の位置にある信号要素同士を加
算したのち、４点のＤＦＴに入力して周波数領域の情報
信号に変換し、この変換後の情報信号を雑音位置推定処
理及び雑音レベル推定処理に供するようにしている。

【０１２２】このような構成であると、伝送路上で時間
領域の情報信号にバースト雑音ｅ0，ｅ4 が加わった場
合に、これらの雑音が付加された信号要素ｘ0 ＋ｅ0 ，
ｘ4＋ｅ4 は４点のＤＦＴに入力される時点で相互に加
算されて１個の信号要素ｘ0＋ｅ0 ＋ｘ4 ＋ｅ4 とな
る。すなわち、雑音がＤＦＴの入力の１点だけに入力さ
れることになる。このため、ＤＦＴの複数の点に雑音が
分散して入力される場合に比べて、付加雑音の位置を容
易に推定することができる。

【０１２３】なお、ＯＦＤＭシステムの場合には、送信
側の装置において周波数領域の情報信号が８点のＩＤＦ
Ｔ回路で時間領域の情報信号に変換されたのち、並列−
直列変換回路で直列信号に変換され、この直列信号が上
記した信号要素の並べ替えに供される。

【０１２４】また、前記第１乃至第４の各実施形態で
は、送信前の情報信号の時間領域における既知の真の値
及び周波数領域の既知の真の値を予め受信装置の記憶部
に記憶しておき、これらの記憶部から読み出して置き換
え処理を行うようにした場合について述べた。しかし、
この発明はそれに限定されるものではない。

【０１２５】すなわち、情報信号として音声や画像では
なくコンピユータ等のデータを伝送する場合には、受信
装置において受信信号から送信前の情報信号の周波数領
域又は時間領域における真の値の一部を推定できる。し
たがって、この場合には送信前の情報信号の時間領域又
は周波数領域における真の値を受信装置に予め記憶して
おかず、受信信号より推定した真の値の一部を用いて置
き換え処理を行うようにしてもよい。

【０１２６】送信前の情報信号の周波数領域又は時間領
域における真の値の一部を受信装置で推定できる場合と
は、例えばＰＳＫ変調を用いてデータを無線伝送するシ
ステムにおいて、受信装置で受信ＰＳＫ信号復調してそ
の判定値を再変調することで雑音の影響の無いＰＳＫ信
号を再生できる場合である。

【０１２７】さらに、前記第１乃至第４の実施形態で
は、雑音除去装置をハードウエアで構成する場合を例に
とって説明したが、雑音位置の推定処理及び雑音レベル
の推定処理を例えばＤＳＰ（Digital Signal Processo
r）あるいはマイクロプロセッサを用いてソフトウエア
で実行することも可能である。この場合の処理プログラ
ムは、前記各実施形態で述べたステップ１からステップ
４に従って作成すればよい。

【０１２８】その他、雑音位置推定部及び雑音レベル推
定部の構成や推定処理手順とその内容、情報信号の種類
やその長さ、フォーマット等についても、この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【０１２９】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、任意
の数の成分からなるとともに周波数領域成分の一部が既
知の値を有する情報信号に雑音が付加された信号を受信
して、この受信信号に含まれる雑音を除去する雑音除去
装置において、雑音位置推定手段により、上記受信信号
に付加された雑音の時間領域における位置を、上記情報
信号における周波数領域成分の既知の値を基に逐次的に
推定し、かつ雑音レベル推定手段により、上記受信信号
に付加された雑音の時間領域における大きさを、上記情
報信号における周波数領域成分の既知の値と上記雑音位
置推定手段の推定結果とに基づいて逐次的に推定するよ
うにしている。

【０１３０】従ってこの発明によれば、時間領域及び周
波数領域の拘束条件が両方とも成立していない場合、例
えば周波数領域の拘束条件は成立しているものの時間領
域の拘束条件が成立していない場合においても、時間領
域の拘束条件を推定でき、これにより受信信号に付加さ
れた雑音の位置及び大きさを特定して当該雑音を除去す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係わる雑音除去装置の第１の実施
形態を示す回路ブロック図。

【図２】 この発明に係わる雑音除去装置の第２の実施
形態を示す回路ブロック図。

【図３】 この発明に係わる雑音除去装置の第３の実施
形態を示す回路ブロック図。

【図４】 この発明に係わる雑音除去装置の第４の実施
形態を示す回路ブロック図。

【図５】 この発明のその他の実施形態を示す図。

【図６】 従来の雑音除去装置の一例を示す回路ブロッ
ク図。

【図７】 周波数領域及び時間領域の各情報信号波形の
伝送前と伝送後の変化を示す図。

【図８】 従来の反復法による雑音除去処理を説明する
ための図。

【符号の説明】

１０，２６，３６，１０′，２６′，３６′，５０，６
６，７６，９３，１０３…離散フーリエ変換回路（ＤＦ
Ｔ） ２０，２０′，６０，９０…雑音位置推定部 ２１，６１…周波数領域の雑音係数算出部 ２２，６２，１０５…信号の周波数領域条件記憶部 ２３，３３，２３′，３３′，６３，７３，８０，９
６，１０６…逆離散フーリエ変換回路（ＩＤＦＴ） ２４，２７，３１，３４，６４，６７，７１，７４，９
４，９７，１０１，１０４…置換部 ２５，９８…雑音係数の時間領域条件記憶部 ２８，６８，９５…雑音係数の周波数領域条件記憶部 ３０，３０′，７０，１００…雑音レベル推定部 ３２，７２，１０５…信号の周波数領域条件記憶部 ３５，１０２…信号の時間領域条件記憶部 ６５…雑音係数の空間領域条件記憶部 ６５…雑音係数の空間領域条件記憶部 ７５…信号の空間領域条件記憶部 ９１…時間領域の雑音係数算出部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の数の成分からなるとともに周波数
   領域成分の一部が既知の値を有する情報信号に雑音が付
   加された信号を受信して、この受信信号に含まれる雑音
   を除去する雑音除去装置において、 前記受信信号に付加された雑音の時間領域における位置
   を、前記情報信号における周波数領域の既知の値をもと
   に逐次的に推定するための雑音位置推定手段と、 前記受信信号に付加された雑音の時間領域における大き
   さを、前記情報信号における周波数領域成分の既知の値
   と前記雑音位置推定手段の推定結果とに基づいて逐次的
   に推定するための雑音レベル推定手段とを具備したこと
   を特徴とする雑音除去装置。
2. 【請求項２】 前記雑音位置推定手段は、 前記受信信号に付加される雑音の時間領域における位置
   変数を判定するための第１の判定条件を記憶する第１の
   条件記憶手段と、 前記受信信号に付加される雑音の周波数領域における位
   置変数を判定するための第２の判定条件を記憶する第２
   の条件記憶手段と、 前記情報信号における周波数領域の既知の値をもとに、
   前記受信信号に付加された雑音の周波数領域における位
   置変数を求める位置変数算出手段と、 この位置変数算出手段により求められた雑音の周波数領
   域における位置変数を時間領域に変換し、この変換され
   た時間領域の位置変数を前記第１の条件記憶手段に記憶
   された第１の判定条件をもとに修正する第１の修正手段
   と、 この第１の修正手段により修正された時間領域の位置変
   数を周波数領域に変換し、この変換された周波数領域の
   位置変数を前記第２の条件記憶手段に記憶された第２の
   判定条件をもとに修正する第２の修正手段とを備え、 前記第１の修正手段による処理と前記第２の修正手段に
   よる処理とを少なくとも１回繰り返すことにより付加雑
   音の位置を推定することを特徴とする請求項１記載の雑
   音除去装置。
3. 【請求項３】 前記雑音レベル推定手段は、 受信した情報信号の時間領域の信号成分を保持する信号
   保持手段と、 受信した情報信号の時間領域の信号を周波数領域の信号
   に変換し、この周波数領域の信号の成分うち前記既知の
   信号成分に対応する信号成分を当該既知の信号に置き換
   える第１の置換手段と、 この第１の置換手段により得られた周波数領域の信号を
   時間領域の信号に変換し、この時間領域の信号の成分の
   うち、前記雑音位置推定手段により推定された付加雑音
   の位置に対応しない信号成分を前記保持手段に保持され
   ている時間領域の信号成分に置き換える第２の置換手段
   とを備え、 前記第１の置換手段による処理と前記第２の置換手段に
   よる処理とを少なくとも１回繰り返すことにより付加雑
   音の大きさを推定することを特徴とする請求項１記載の
   雑音除去装置。
4. 【請求項４】 受信した情報信号より送信前の情報信号
   の周波数領域における真の値の一部を推定することが可
   能な場合には、 前記雑音位置推定手段は、前記受信信号に付加された雑
   音の時間領域における位置を、前記推定した周波数領域
   の真の値をもとに逐次的に推定し、 かつ前記雑音レベル推定手段は、前記受信信号に付加さ
   れた雑音の時間領域における大きさを、前記推定した周
   波数領域の真の値および前記雑音位置推定手段の推定結
   果に基づいて逐次的に推定することを特徴とする請求項
   １記載の雑音除去装置。
5. 【請求項５】 任意の数の成分からなるとともに周波数
   領域成分の一部が既知の値を有する情報信号に雑音が付
   加された信号を受信して、この受信信号に含まれる雑音
   を除去する際に、 前記受信信号に付加された雑音の時間領域における位置
   を、前記情報信号における周波数領域の既知の値をもと
   に逐次的に推定し、 次に前記受信信号に付加された雑音の時間領域における
   大きさを、前記情報信号における周波数領域成分の既知
   の値と前記雑音位置推定手段の推定結果とに基づいて逐
   次的に推定する雑音除去プログラムを記憶した記憶媒
   体。
6. 【請求項６】 任意の数の成分からなるとともに時間領
   域成分の一部が既知の値を有する情報信号に雑音が付加
   された信号を受信して、この受信信号に含まれる雑音を
   除去する雑音除去装置において、 前記受信信号に付加された雑音の周波数領域における位
   置を、前記情報信号における時間領域の既知の値をもと
   に逐次的に推定するための雑音位置推定手段と、 前記受信信号に付加された雑音の周波数領域における大
   きさを、前記情報信号における時間領域成分の既知の値
   と前記雑音位置推定手段の推定結果とに基づいて逐次的
   に推定するための雑音レベル推定手段とを具備したこと
   を特徴とする雑音除去装置。
7. 【請求項７】 前記雑音位置推定手段は、 前記受信信号に付加される雑音の周波数領域における位
   置変数を判定するための第１の判定条件を記憶する第１
   の条件記憶手段と、 前記受信信号に付加される雑音の時間領域における位置
   変数を判定するための第２の判定条件を記憶する第２の
   条件記憶手段と、 前記情報信号における時間領域の既知の値をもとに、前
   記受信信号に付加された雑音の時間領域における位置変
   数を求める位置変数算出手段と、 この位置変数算出手段により求められた雑音の時間領域
   における位置変数を周波数領域に変換し、この変換され
   た周波数領域の位置変数を前記第１の条件記憶手段に記
   憶された第１の判定条件をもとに修正する第１の修正手
   段と、 この第１の修正手段により修正された周波数領域の位置
   変数を時間領域に変換し、この変換された時間領域の位
   置変数を前記第２の条件記憶手段に記憶された第２の判
   定条件をもとに修正する第２の修正手段とを備え、 前記第１の修正手段による処理と前記第２の修正手段に
   よる処理とを少なくとも１回繰り返すことにより付加雑
   音の位置を推定することを特徴とする請求項６記載の雑
   音除去装置。
8. 【請求項８】 前記雑音レベル推定手段は、 受信した情報信号の周波数領域の信号成分を保持する信
   号保持手段と、 前記受信した情報信号の周波数領域の信号を時間領域の
   信号に変換し、この時間領域の信号の成分うち前記既知
   の信号成分に対応する信号成分を当該既知の信号に置き
   換える第１の置換手段と、 この第１の置換手段により得られた時間領域の信号を周
   波数領域の信号に変換し、この周波数領域の信号の成分
   のうち、前記雑音位置推定手段により推定された付加雑
   音の位置に対応しない信号成分を前記保持手段に保持さ
   れている周波数領域の信号成分に置き換える第２の置換
   手段とを備え、前記第１の置換手段による処理と前記第
   ２の置換手段による処理とを少なくとも１回繰り返すこ
   とにより付加雑音の大きさを推定することを特徴とする
   請求項６記載の雑音除去装置。
9. 【請求項９】 受信した情報信号より送信前の情報信号
   の時間領域における真の値の一部を推定することが可能
   な場合には、 前記雑音位置推定手段は、前記受信信号に付加された雑
   音の周波数領域における位置を、前記推定した時間領域
   の真の値をもとに逐次的に推定し、 かつ前記雑音レベル推定手段は、前記受信信号に付加さ
   れた雑音の周波数領域における大きさを、前記推定した
   時間領域の真の値および前記雑音位置推定手段の推定結
   果に基づいて逐次的に推定することを特徴とする請求項
   ６記載の雑音除去装置。
10. 【請求項１０】 任意の数の成分からなるとともに時間
    領域成分の一部が既知の値を有する情報信号に雑音が付
    加された信号を受信して、この受信信号に含まれる雑音
    を除去する際に、 前記受信信号に付加された雑音の周波数領域における位
    置を、前記情報信号における時間領域の既知の値をもと
    に逐次的に推定し、 次に前記受信信号に付加された雑音の周波数領域におけ
    る大きさを、前記情報信号における時間領域成分の既知
    の値と前記雑音位置推定手段の推定結果とに基づいて逐
    次的に推定する雑音除去プログラムを記憶した記憶媒
    体。